Didaktik 2009 – wissenschaftliches Programm

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DD: Fachverband Didaktik der Physik

DD 15: Praktika I (Schulversuche)

DD 15.4: Vortrag

Dienstag, 17. März 2009, 12:00–12:20, Seminarraum

'Freier Fall' frei nach Galilei - Fallrinnenversuche mit modernen schulischen Mitteln — •Bärbel Fromme — Universität Bielefeld, Fakultät für Physik, Universitätsstr. 25, 33615 Bielefeld

In seinem Buch 'Discorsi e dimonstrazione mathematiche' beschreibt Galilei seine Versuche zum freien Fall. Um den Bewegungsablauf zu verlangsamen und messbare 'Fallzeiten' zu erhalten, führte er die Experimente mit einer Kugel, die in einer geneigten 'Fallrinne' läuft, durch. Genau genommen wurde also die Bewegung auf der schiefen Ebene untersucht. Galilei führte Laufzeitmessungen bei verschiedenen, relativ kleinen Neigungswinkeln durch und ging davon aus, dass die gefundenen Gesetzmäßigkeiten denen des freien Falls entsprechen, da er diesen als Spezialfall mit dem Neigungswinkel 90° ansah. Heutzutage wird darüber spekuliert, ob die Experimente tatsächlich so wie beschrieben stattgefunden haben bzw. die beschriebenen Ergebnisse gezeigt haben.

Mit rechnerunterstützten Messungen (z. B. mit grafikfähigem Taschenrechner, Interface und Abstandssensor) können Galileis Versuche ohne großen Aufwand durchgeführt und seine Aussagen überprüft werden. Die Graphen zum Weg-Zeit- und Geschwindigkeits-Zeit-Gesetz der gleichmäßig beschleunigten Bewegung werden direkt dargestellt; die Beschleunigung kann einfach bestimmt werden. Reibungseffekte lassen sich bei Verwendung unterschiedlicher 'Rinnen' - wie Holzprofil-Leisten oder Darda-Bahn thematisieren und auch minimieren.